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O papel das substâncias húmicas aquáticas na disponibilidade de metais tóxicos e proposta de um indicador para labilidade de matéria orgânica em ambientes aquáticos

Processo: 12/23066-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2013 - 28 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química
Pesquisador responsável:Márcia Cristina Bisinoti
Beneficiário:Márcia Cristina Bisinoti
Instituição-sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Química ambiental  Metais pesados  Metalotioneína  Substâncias húmicas  Matéria orgânica  Peixes  Peróxido de hidrogênio  Biomarcadores 

Resumo

No presente trabalho serão feitas a otimização e padronização do método para quantificação de metalotioneínas em tecidos de peixes empregando a técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detector de Fluorescência (HPLC-FD). Numa segunda etapa serão realizados vários experimentos expondo Tilápias a concentrações conhecidas de metais (Cd, Cu, Pb e Cr) e diferentes concentrações de Substâncias Húmicas Aquáticas (SHA) extraídas de amostra de água coletadas na Represa Municipal de São José do Rio Preto, referentes ao período seco e chuvoso, bem como em amostras de água de torneira. Pretende-se ainda avaliar o emprego da cinética de consumo de peróxido de hidrogênio como um indicador da labilidade e/ou recalcitrância da matéria orgânica natural presente em um recurso hídrico. As SHA serão extraídas empregando o método proposto pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (IHSS). Pretende-se ainda repetir o experimento com amostras de água da represa, realizando a caracterização de parâmetros físico-químicos tais como a concentração de metais, nitrato, amônia, carbono orgânico total, pH, condutividade, sólidos totais dissolvidos, sulfato e fósforo. A quantificação do estoque de metalotioneínas em brânquias ou fígado permitirá verificação e comparação com biomarcadores de exposição desenvolvidos para as espécies a serem coletadas. Em todas as amostras de tecido de peixe, fígado e brânquias, bem como na água dos experimentos de exposição serão realizadas a quantificação do estoque de metal total empregando um Espectrofotômetro de Absorção Atômica com Atomização Eletrotérmica (GFAAS) ou por Chama (FAAS). Para o estudo da proposta de um indicador de labilidade de matéria orgânica serão montados experimentos em microcosmos com água e diferentes concentrações de ácido ascórbico e ácido húmico, onde o primeiro representará o carbono orgânico lábil e o segundo o recalcitrante. Cada microcosmo receberá quantidade conhecida de peróxido de hidrogênio (0,24 mg L-1), tendo a temperatura e o pH controlados durante todo o experimento. Será avaliada a influência da radiação UV nos experimentos através da realização de microcosmos expostos a luz e outros mantidos em um ambiente escuro. Um microcosmo controle será montado contendo apenas água e peróxido de hidrogênio. Em intervalos de tempo a ser definido em função do decréscimo da concentração de peróxido de hidrogênio. A quantificação de peróxido de hidrogênio será realizada empregando o método fotométrico com sulfato de N,N-dietil-p-feniletilenodiamina (DPD) desenvolvido por Bader e colaboradores (1988). Carbono orgânico total, pH e ferro divalente serão quantificados empregando Analisador de Carbono Orgânico Total, pHmetro e o método espectrofotométrico da ortofenantrolina. Será determinado empregando modelos matemáticos a ordem da reação e o tempo de meia-vida para a cinética de consumo de peróxido de hidrogênio. Os resultados obtidos neste trabalho possibilitarão caracterizar o impacto por espécies metálicas para os organismos que vivem nos corpos aquáticos da região, bem como avaliar os efeitos da acumulação de metal a nível bioquímico, em termos de resposta de biomarcador em peixes. Este trabalho permitirá avaliar o papel das SHA do Rio Preto na disponibilidade dos metais Cd, Cu, Pb e Cr para uma espécie de peixe. Por meio de comparação dos dados pretende-se propor um indicador de labilidade de matéria orgânica, que poderá ser empregado como uma ferramenta para estudos que avaliam o papel da matéria orgânica em ambientes aquáticos em todas as regiões do mundo. (AU)

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
TADINI, A. M.; CONSTANTINO, I. C.; NUZZO, A.; SPACCINI, R.; PICCOLO, A.; MOREIRA, A. B.; BISINOTI, M. C. Characterization of typical aquatic humic substances in areas of sugarcane cultivation in Brazil using tetramethylammonium hydroxide thermochemolysis. Science of The Total Environment, v. 518, p. 201-208, JUN 15 2015. Citações Web of Science: 5.
TADINI, AMANDA MARIA; PANTANO, GLAUCIA; DE TOFFOLI, ANA LUCIA; FONTAINE, BARBARA; SPACCINI, RICCARDO; PICCOLO, ALESSANDRO; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; BISINOTI, MARCIA CRISTINA. Off-line TMAH-GC/MS and NMR characterization of humic substances extracted from river sediments of northwestern Sao Paulo under different soil uses. Science of The Total Environment, v. 506, p. 234-240, FEB 15 2015. Citações Web of Science: 8.
CAMPANHA, MARIELE B.; ROMERA, JOAO PAULO; COELHO, JESSICA; PEREIRA-FILHO, EDENIR R.; MOREIRA, ALTAIR B.; BISINOTI, MARCIA C. Use of Chemometric Tools to Determine the Source of Metals in Sediments of the Rivers of the Turvo/Grande Hydrographical Basin, Sao Paulo State, Brazil. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 4, p. 665-674, APR 2014. Citações Web of Science: 1.
PANTANO, GLAUCIA; TADINI, AMANDA MARIA; BISINOTI, MARCIA CRISTINA; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO. Seasonal variability of a conditional stability constant and the characterization of sedimentary humic substances from typical agricultural and urban areas. Journal of Soils and Sediments, v. 14, n. 2, p. 385-393, FEB 2014. Citações Web of Science: 1.
PANTANO, GLAUCIA; CAMPANHA, MARIELE BARBONI; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; BISINOTI, MRCIA CRISTINA. Occurrence of Cu and Cr in the sedimentary humic substances and pore water from a typical sugar cane cultivation area in Sao Paulo, Brazil. Journal of Soils and Sediments, v. 14, n. 2, p. 377-384, FEB 2014. Citações Web of Science: 5.
TADINI, AMANDA M.; CAMPANHA, MARIELE B.; MOREIRA, ALTAIR B.; BISINOTI, MARCIA C. Copper(II) and Nickel (II) Complexation Capacity of Dissolved Organic Matter from Rivers of Agricultural and Urban Areas in the State of Sao Paulo. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 24, n. 11, p. 1789-1797, NOV 2013. Citações Web of Science: 2.

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